Page 33 - 《华农农业大学学报》2020年第3期
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第 ３９ 卷 第 ３ 期                     华   中   农   业   大   学   学   报                      Vol．３９ No．３
               ２０２０ 年  ５ 月                  JournalofHuazhon gA g riculturalUniversit y         Ma y２０２０ , ２８~３７

               张明菊, 张浩, 朱华国, 等 ． 黄萎病对海 / 陆嫁接棉苗叶片中 H ２O ２ 、 抗病相关酶活性和 GST 、 PAL 基因表达的影响[ J ] ． 华中农业大学学报,
               ２０２０ , ３９ ( ３ ): ２８Ｇ３７．DOI : １０．１３３００ / j ．cnki．hnlkxb．２０２０．０３．００４
                                                                             、
                    黄萎病对海/陆嫁接棉苗叶片中 H 2O 2 抗病相关酶活性
                                       和 GST、 PAL 基因表达的影响


                                             张明菊, 张浩, 朱华国, 夏启中


                      黄冈师范学院生物与农业资源学院 / 经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室, 黄冈 ４３８０００


                       摘要   为探讨棉花黄萎病抗性机制, 以抗黄萎病的海岛棉材料 Pima９０ ( R ) 为砧木, 以在湖北省感病的陆地
                   棉品种鄂棉２２ ( S ) 为接穗, 获得海 / 陆嫁接棉苗( S / R ), 研究海岛棉 Pima９０ ( R )、 陆地棉鄂棉２２ ( S ) 和海 / 陆嫁接棉
                   苗( S / R ) 接种后的抗病反应, 测定叶片中的 H ２O ２ 含量, 比较三者 POD 、 PAL 酶活性水平和 PAL 、 GST 基因表
                   达模式的差异.结果显示: 以黄萎病菌大丽轮枝菌菌株 V ９９１ 接种棉苗根部, 海 / 陆嫁接棉苗( S / R ) 的萎蔫程度介
                   于砧木 Pima９０ ( R ) 和接穗鄂棉 ２２ ( S ) 之间, 表明利用抗病海岛棉砧木( R ) 对感病陆地棉( S ) 嫁接可提高棉苗对黄
                   萎病的抗性; 接种后, 鄂棉 ２２ ( S )、 Pima９０ ( R ) 和海 / 陆嫁接棉苗( S / R ) 三者叶片中的 H ２O ２ 含量、 POD 和 PAL 活
                   性均有明显升高; 其中感病品种鄂棉 ２２ ( S ) 中 H ２O ２ 含量和 POD 、 PAL 活性上升相对较缓慢, 抗病品种海岛棉
                   Pima９０ ( R ) 上升较快, 而海 / 陆嫁接棉苗( S / R ) 上升幅度介于 R 和 S二者之间, 且与抗病砧木 Pima９０ ( R ) 表现出

                   相似的趋势; 接种后不同时 段 对 GST 和 PAL 基 因 的 realＧtimePCR 分 析 结 果 显 示, GST 基 因 表 达 在 Pima９０
                   ( R )、 鄂棉 ２２ ( S ) 和海 / 陆嫁接棉苗( S / R ) 均表现出先缓慢上升后下降的趋势; 在感病品种鄂棉 ２２ ( S ) 中高水平表
                   达持续时间短( ８~１６h ), 而在抗病海岛棉品种 Pima９０ ( R )和海 / 陆嫁接棉苗( S / R ) 中, 高水平表达持续时间较
                   长( ８~４８h ); PAL 基因在 Pima９０ ( R )、 鄂棉 ２２ ( S ) 和嫁接棉苗( S / R ) 中具有相似的表达模式, 即均表现为上升 Ｇ
                   下降 Ｇ 上升( Ｇ 下降) 的表达趋势, 在 ８h和 ４８h出现 ２ 个表达峰值; 在感病品种鄂棉 ２２ ( S ) 中 PAL 表达量较低,
                   ２ 个峰值较小; 而在抗病海岛棉品种 Pima９０ ( R ) 中, PAL 表 达 水 平 高, ２ 个 峰 值 较 大; 海 / 陆 嫁 接 棉 苗( S / R ) 中
                   PAL 表达量介于 R 和 S二者之间.
                       关键词   棉花;海 / 陆嫁接棉苗;黄萎病; H ２O ２ ;抗病相关酶; GST 、 PAL 基因
                       中图分类号  S５６２．５０３．４   文献标识码  A   文章编号  １０００Ｇ２４２１ ( ２０２０ ) ０３Ｇ００２８Ｇ１０

                  棉 花 黄 萎 病 是 由 大 丽 轮 枝 菌 ( Verticillium       接或间接识别由无毒基因( avr ) 编码的特异性病原
               dahliae Kleb． ) 侵染引起的严重土传病害, 对棉花生               激活物, 激发相应的防卫反应, 启动效应因子触发型
               产造成了极大的危害, 已成为棉花生产可持续发展                         的免 疫 反 应 ( effectorＧtri gg eredimmunit y ETI ).
                                                                                                      ,
               的严重障碍.陆 地 棉 ( Goss yp ium hirsutum L． ) 种       非相容互作与相容互作在防卫反应上的差异主要表
               质资源 中 缺 乏 抗 黄 萎 病 基 因; 海 岛 棉 ( G．barbaＧ         现在防卫基因和防卫因子的诱导进程及反应激烈程
              dense ) 中具有抗黄萎病基因, 且有研究认为海岛棉                     度上, 而不是基因的类型          [ ３ ] .在非相容互作中, 植物
               对黄萎病抗性是受显性或不完全显性单 基因控制                          细胞的防卫策略包括:( １ ) 产生活性氧( reactiveoxＧ
               的  [ １Ｇ２ ] .但远缘杂交不育的影响导致棉花抗黄萎病 yg ens p ecies , ROS );( ２ ) 诱导超敏反应;( ３ ) 表达病
               育种严重滞后, 不能满足生产需要.                               程相 关 蛋 白 ( atho g enesisrelatedp rotein , PR 蛋
                                                                            p
                   植物对病原菌侵染反应的早期事件将决定植物                        白);( ４ ) 合成植保素;( ５ ) 合成木质素, 强化细胞壁;
               被入侵和被损坏的程度.在植物与病原菌非相容互                          ( ６ ) 收缩气孔等方面     [ ４ ] .
               作中, 由植物抗病基因( R ) 编码的抗病蛋白可以直                          氧爆发( oxidativeburst ) 过程中氧化中间产物


               收稿日期: ２０１９Ｇ０６Ｇ２４
               基金项目:国家 科 技 支 撑 计 划 项 目 ( ２０１１BAD３５B０５ ); 湖 北 省 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 ( ２０１２FFA０６６ ); 湖 北 省 自 然 科 学 基 金 一 般 项 目
                       ( ２００８CDB０９１ ); 湖北省教育厅重点项目( D２００８２７０１ , D２０１０２９０３ )
               张明菊, 教授 ． 研究方向: 作物遗传育种 ．EＧmail : zm j f９７＠１２６．com
               通信作者:夏启中, 博士, 教授 ． 研究方向:棉花分子生物学和遗传育种 ．EＧmail : swx q z＠h g nu．edu．cn
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